内容正文:
2025—2026学年度上学期期中考试高二试题
物理
考试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题,本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,其中1~8小题只有一个选项正确,9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1. 电源内部是内电路,其不可避免地存在内电阻,为简化分析,我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。结合这一模型,下列说法正确的是( )
A. 当外电路断开时,内电压等于0
B. 外电路的电势沿着电流方向升高
C. 内电阻的电势沿着电流方向升高
D. 电源通过非静电力做功,把电势能转化为其他形式的能
2. 电阻温度计是利用金属的电阻随温度变化的规律而制成的,可以测量很高的温度。在一定温度范围内,用铂制的电阻温度计阻值随温度均匀变化,则铂的电阻率ρ随摄氏温度t变化正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图,一根粗细均匀的导线,两端加上恒定电压,自由电子定向移动的平均速率为v,若导线横截面积为S,单位体积内自由电子的总电荷量大小为q、电荷个数为n,电流大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图,半径为R的刚性圆形线框通过绝缘细线悬挂在弹簧测力计下端,通有方向的电流,开始时a与匀强磁场边界AB相切,弹簧测力计的示数为F。现将线圈沿竖直方向缓慢上提,直到c点与AB相切,弹簧测力计(始终有示数)示数F的变化( )
A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
5. 有四个电源,电动势均为1.5V,内阻分别为、、、,今要对的电阻供电,问选择内阻为多大的电源才能使电阻R的电功率最大( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,为正方体,两条足够长的通电直导线分别沿和放置,电流大小相等,方向分别沿和方向。已知通电长直导线在正方体中心P产生的磁感应强度大小为,则中心P点处的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
7. 某新能源汽车,充满电后电池可输出电能,常温下不开空调行驶,百公里电耗续航里程(充满电后能持续运行的最大距离)为。进入冬季后,受低温影响,实际可用电能减少,因行驶阻力增加和开启暖风等,百公里电耗变成。下列说法正确的是( )
A. 冬季不开暖风,电池充满电续航里程为
B. 冬季不开暖风,电池充满电续航里程为
C. 冬季开启暖风,电池充满电续航里程为
D. 冬季开启暖风,电池充满电续航里程为
8. 如图,矩形区域(含边界)存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B和水平向左的匀强电场。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从左下角N点以大小为的速度水平向右射入,最终从右上角Q点以竖直向上大小为的速度射出。不计粒子所受其他作用力,下列说法正确的是( )
A. 电场力做功 B. 电场力做功
C. 矩形磁场的边长度为 D. 矩形磁场的边长度为
9. 如图是一种磁浮列车运行时的截面图,悬浮原理可简化为,车载电磁铁通电后产生磁场,与轨道上的钢板相互作用,使列车脱离轨道悬浮。列车在悬浮相同高度下,电磁铁对轨道的力F大小(仅为悬浮作用力)与铁芯线圈电流I的关系为(k为比例常数)。假设满载时磁浮列车总的重力是空载时的2倍,若保持其他条件不变,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁对轨道的作用力为吸引力 B. 电磁铁对轨道的作用力为排斥力
C. 空载和满载时电流之比为 D. 空载和满载时电流之比为
10. 回旋加速器核心部分由两个中空的半圆形金属盒和一个狭缝组成,两D形盒分别与高频交流电源的两极相连,狭缝间形成周期性变化的电场,确保粒子在每次通过狭缝时都能被加速,整个D形盒区域处于垂直于盒底的匀强磁场中,粒子在D形盒内仅受洛伦兹力作用。不考虑相对论效应及粒子重力,下列关于粒子在内所有运动轨迹的说法,正确的是( )
A. 所有轨迹中粒子的速度大小都保持不变
B. 后一次运动轨迹的半径一定大于前一次
C. 任意两条轨迹对应的圆周运动周期均相等
D. 任意两条轨迹对应的圆周运动的圆心位置均不同
11. 如图,某实验小组自制具有“”、“”两个倍率的欧姆表,主要用到以下器材,电动势,内阻的干电池一节(含电池盒),满偏电流,内阻的小量程电流表一只,总阻值的滑动变阻器一个,下列说法正确的( )
A. 电阻的阻值应为 B. 电阻的阻值应为
C. 闭合开关后欧姆表为“”倍率 D. 闭合开关后欧姆表为“”倍率
12. 在图甲所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生了变化。图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 滑动触头P向上滑动的过程中V1的示数增大
B. 图线A表示的是电压表V1的示数随电流的变化情况
C. 图线A和图线B纵截距的物理意义是电源的电动势E
D. 图线B与图线C的交点纵坐标表示当R2=0时V2的示数
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题,本题共2小题,13题8分,14题8分,共16分。
13. “测量某圆柱体新型材料电阻率”实验中,实验室提供的器材如下:
A.电流表(,内阻约)
B.电流表(,内阻约)
C.电压表(,内阻约)
D.滑动变阻器()
E.滑动变阻器()
F.滑动变阻器()
G.电源(,内阻约)
H.开关与导线若干
I.刻度尺与游标卡尺
(1)用刻度尺测出圆柱体长度为L。用游标卡尺测量圆柱体直径d,示数如图甲,则读数______。
(2)已知圆柱体新型材料的阻值约为,为了更准确测量阻值、保证电压从零开始调节且电压随滑片移动近似均匀变化,则电流表选用______,滑动变阻器选用______(请填写所选器材前面的字母);
(3)如图乙所示的实验器材已连接了部分导线_______,用笔画线代替导线完成剩余电路。
14. 某小组设计电路如图所示,先利用“分压半偏法”将电压表内阻测出,然后再利用“伏阻法”进行电源电动势和内阻的测量。操作步骤如下:
(1)测量前将滑动变阻器的滑片P滑至______(填“最左端”或“最右端”),将单刀双掷开关接a,分别依次闭合开关和,调节使电压表满偏;
(2)将接b,同时调节电阻箱R与,使电阻箱R的示数等于2倍的示数,并使电压表保持半偏,记录此时的示数为,则电压表内阻为______;
(3)再将和断开,滑动变阻器的滑片调至最右端,通过调节电阻箱获得多组U和的数据,描点作出图像,图像斜率为测得为k,纵轴截距为b,通过计算即可得到电源电动势______和内阻______(用字母k、b、表示):
三、计算题,本题共3小题,15题8分,16题12分,17题16分,共36分。解答时应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确的写出数值和单位。
15. 如图所示,水平面上固定两根平行导轨,间距为L,导轨内部空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m,长为,电阻为的均匀金属棒恰好垂直对称静置在导轨上,如图中实线①所示,电源电动势为E,内阻也为R,闭合开关,导体棒恰好静止不动。重力加速度为g,其他处电阻忽略不计,求:
(1)金属棒所受安培力的大小;
(2)当将金属棒与导轨间夹角为静置如图中虚线②所示,闭合开关瞬间导体棒的加速度大小。
16. 某如图所示的电路,电动势,内阻不计,定值电阻、、,电容器的电容,电动机的额定电压、内阻。闭合开关、,电动机恰好正常工作。求:
(1)电路中的总电流是多少;
(2)电动机的输出功率是多少;
(3)只断开,从断开到电路重新稳定,流过定值电阻的电荷量是多少?
17. 如图,平面内有两个匀强磁场,y轴左侧的磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小为,y轴右侧的磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为,和大小未知。质量为m、电荷量为的粒子,从x轴上A点以速度沿y轴正方向射入磁场,恰好能垂直y轴击中其上D点,若该粒子从O点以速度沿与x轴正方向成角射出,,经过磁场偏转后能击中D点,不计粒子重力。
(1)求k值大小;
(2)求粒子由O运动到D的时间可能值;
(3)若从x正半轴上M点以沿某方向发射该粒子,也恰好垂直y轴击中D点,求M距O点的距离。
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2025—2026学年度上学期期中考试高二试题
物理
考试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题,本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,其中1~8小题只有一个选项正确,9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1. 电源内部是内电路,其不可避免地存在内电阻,为简化分析,我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻的串联。结合这一模型,下列说法正确的是( )
A. 当外电路断开时,内电压等于0
B. 外电路的电势沿着电流方向升高
C. 内电阻的电势沿着电流方向升高
D. 电源通过非静电力做功,把电势能转化为其他形式的能
【答案】A
【解析】
【详解】A.当外电路断开时,回路电流为零,内阻上的电压等于0,故A正确;
B.外电路的电势沿着电流方向降低,外电路电流由电源正极流向负极,故B错误;
C.根据图示可知,电流经内电阻流向负极,内电阻的电势沿着电流方向降低,故C错误;
D.电源通过非静电力做功,把其他形式的能转化为电势能,故D错误。
故选A。
2. 电阻温度计是利用金属的电阻随温度变化的规律而制成的,可以测量很高的温度。在一定温度范围内,用铂制的电阻温度计阻值随温度均匀变化,则铂的电阻率ρ随摄氏温度t变化正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据电阻定律有
根据题意有铂制的电阻温度计阻值随温度均匀变化规律为
联立解得
即电阻率与摄氏温度成线性关系。
故选C。
3. 如图,一根粗细均匀的导线,两端加上恒定电压,自由电子定向移动的平均速率为v,若导线横截面积为S,单位体积内自由电子的总电荷量大小为q、电荷个数为n,电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电流强度的定义式可得
或者(e为电子电量)
故选B。
4. 如图,半径为R的刚性圆形线框通过绝缘细线悬挂在弹簧测力计下端,通有方向的电流,开始时a与匀强磁场边界AB相切,弹簧测力计的示数为F。现将线圈沿竖直方向缓慢上提,直到c点与AB相切,弹簧测力计(始终有示数)示数F的变化( )
A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
【答案】C
【解析】
【详解】开始时与匀强磁场边界AB相切,线框不受安培力的作用,则有示数
提起时,线圈受到安培力
l为等效长度,根据左手定则判断,安培力方向向下,根据受力平衡可得示数
将线圈沿竖直方向缓慢上提,等效长度先增大后减小,则弹簧测力计(始终有示数)示数F的变化先变大后变小。
故选C。
5. 有四个电源,电动势均为1.5V,内阻分别为、、、,今要对的电阻供电,问选择内阻为多大的电源才能使电阻R的电功率最大( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电阻R为定值电阻,根据
要使电阻R=3Ω的电阻功率最大,电流最大,因此选择电阻最小的电源。
故选D。
6. 如图所示,为正方体,两条足够长的通电直导线分别沿和放置,电流大小相等,方向分别沿和方向。已知通电长直导线在正方体中心P产生的磁感应强度大小为,则中心P点处的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设中点为,中点为。根据题意与安培定则可知,通电长直导线在正方体中心P产生的磁感应强度大小为,方向沿;通电长直导线在正方体中心P产生的磁感应强度大小也为,方向沿。两个导线在P产生的磁场在竖直方向的分量相互抵消,则中心P点处的磁感应强度大小为,故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 某新能源汽车,充满电后电池可输出电能,常温下不开空调行驶,百公里电耗续航里程(充满电后能持续运行的最大距离)为。进入冬季后,受低温影响,实际可用电能减少,因行驶阻力增加和开启暖风等,百公里电耗变成。下列说法正确的是( )
A. 冬季不开暖风,电池充满电续航里程为
B. 冬季不开暖风,电池充满电续航里程为
C. 冬季开启暖风,电池充满电续航里程为
D. 冬季开启暖风,电池充满电续航里程为
【答案】D
【解析】
【详解】常温下续航里程:
冬季情况:低温导致实际可用电能减少,即
冬季不开暖风,阻力不变,电池充满电续航里程为
但因行驶阻力增加,续航小于400km。冬季开启暖风,百公里电耗统一为,冬季续航里程为
故选D。
8. 如图,矩形区域(含边界)存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B和水平向左的匀强电场。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从左下角N点以大小为的速度水平向右射入,最终从右上角Q点以竖直向上大小为的速度射出。不计粒子所受其他作用力,下列说法正确的是( )
A. 电场力做功 B. 电场力做功
C. 矩形磁场的边长度为 D. 矩形磁场的边长度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.粒子从N到Q,根据动能定理,有,故AB错误;
CD.洛伦兹力的竖直分量提供竖直方向的动量变化,根据动量定理,有
即
解得矩形磁场的NP边长度为,故C正确,D错误。
故选C。
9. 如图是一种磁浮列车运行时的截面图,悬浮原理可简化为,车载电磁铁通电后产生磁场,与轨道上的钢板相互作用,使列车脱离轨道悬浮。列车在悬浮相同高度下,电磁铁对轨道的力F大小(仅为悬浮作用力)与铁芯线圈电流I的关系为(k为比例常数)。假设满载时磁浮列车总的重力是空载时的2倍,若保持其他条件不变,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁对轨道的作用力为吸引力 B. 电磁铁对轨道的作用力为排斥力
C. 空载和满载时电流之比为 D. 空载和满载时电流之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据图示可知,电磁铁受到向上的引力,根据牛顿第三定律可知,电磁铁对轨道的作用力为向下的吸引力,故A正确,B错误;
CD.空载和满载时
满载时磁浮列车总的重力是空载时的2倍,所以空载和满载时电流之比为,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 回旋加速器核心部分由两个中空的半圆形金属盒和一个狭缝组成,两D形盒分别与高频交流电源的两极相连,狭缝间形成周期性变化的电场,确保粒子在每次通过狭缝时都能被加速,整个D形盒区域处于垂直于盒底的匀强磁场中,粒子在D形盒内仅受洛伦兹力作用。不考虑相对论效应及粒子重力,下列关于粒子在内所有运动轨迹的说法,正确的是( )
A. 所有轨迹中粒子的速度大小都保持不变
B. 后一次运动轨迹的半径一定大于前一次
C. 任意两条轨迹对应的圆周运动周期均相等
D. 任意两条轨迹对应的圆周运动的圆心位置均不同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,粒子在D型盒中做圆周运动,由牛顿第二定律有,轨迹半径越大,速度越大,故A错误;
B.后一次运动轨迹对应速度更大,则半径一定大于前一次,故B正确;
C.圆周运动周期,保持不变,所以任意两条轨迹对应的圆周运动周期均相等,故C正确;
D.任意两条轨迹对应的圆周运动的半径不同,则圆心位置不同,故D正确。
故选BCD。
11. 如图,某实验小组自制具有“”、“”两个倍率的欧姆表,主要用到以下器材,电动势,内阻的干电池一节(含电池盒),满偏电流,内阻的小量程电流表一只,总阻值的滑动变阻器一个,下列说法正确的( )
A. 电阻的阻值应为 B. 电阻的阻值应为
C. 闭合开关后欧姆表为“”倍率 D. 闭合开关后欧姆表为“”倍率
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由于欧姆表有“”、“”两个倍率。则开关闭合前,欧姆表干路电流,此时欧姆表内阻
开关闭合后,干路电流
根据并联电路电流比是电阻的反比规律,解得。A错误,B正确。
CD.开关闭合后,干路电流增大,欧姆表内阻减小,根据欧姆表中值电阻等于当前倍率下的内阻特性可知,此时中值电阻变小,则欧姆表倍率为“”倍率。C正确,D错误。
故选BC。
12. 在图甲所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生了变化。图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 滑动触头P向上滑动的过程中V1的示数增大
B. 图线A表示的是电压表V1的示数随电流的变化情况
C. 图线A和图线B纵截距的物理意义是电源的电动势E
D. 图线B与图线C的交点纵坐标表示当R2=0时V2的示数
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,总电流增大,根据欧姆定律
可知电压表的示数随电流的增大而增大,图线C表示的是电压表的示数的变化情况。根据闭合电路欧姆定律可得,
所以电压表V1的示数减小,根据图线B的斜率绝对值比A的斜率绝对值大,可知图线B表示的是电压表的示数的变化情况,图线A表示的是电压表的示数的变化情况,且图线A和图线B纵截距的物理意义是电源的电动势E,故BC正确,A错误;
D.图线B与图线C的交点纵坐标表示V2的示数和的示数相等,此时R2不为零,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题,本题共2小题,13题8分,14题8分,共16分。
13. “测量某圆柱体新型材料电阻率”实验中,实验室提供的器材如下:
A.电流表(,内阻约)
B.电流表(,内阻约)
C.电压表(,内阻约)
D.滑动变阻器()
E.滑动变阻器()
F.滑动变阻器()
G.电源(,内阻约)
H.开关与导线若干
I.刻度尺与游标卡尺
(1)用刻度尺测出圆柱体长度为L。用游标卡尺测量圆柱体直径d,示数如图甲,则读数______。
(2)已知圆柱体新型材料的阻值约为,为了更准确测量阻值、保证电压从零开始调节且电压随滑片移动近似均匀变化,则电流表选用______,滑动变阻器选用______(请填写所选器材前面的字母);
(3)如图乙所示的实验器材已连接了部分导线_______,用笔画线代替导线完成剩余电路。
【答案】(1)42.40
(2) ①. A ②. D
(3)
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺测量圆柱体直径d=42mm+0.05mm×8=42.40mm
【小问2详解】
[1]电路可能达到的最大电流为,可知电流表选择A;
[2]要保证电压从零开始调节且电压随滑片移动近似均匀变化,则电路要接成分压电路,滑动变阻器选择阻值较小的D。
【小问3详解】
因可知,采用安培表外接;滑动变阻器用分压电路,则电路连线如图
14. 某小组设计电路如图所示,先利用“分压半偏法”将电压表内阻测出,然后再利用“伏阻法”进行电源电动势和内阻的测量。操作步骤如下:
(1)测量前将滑动变阻器的滑片P滑至______(填“最左端”或“最右端”),将单刀双掷开关接a,分别依次闭合开关和,调节使电压表满偏;
(2)将接b,同时调节电阻箱R与,使电阻箱R的示数等于2倍的示数,并使电压表保持半偏,记录此时的示数为,则电压表内阻为______;
(3)再将和断开,滑动变阻器的滑片调至最右端,通过调节电阻箱获得多组U和的数据,描点作出图像,图像斜率为测得为k,纵轴截距为b,通过计算即可得到电源电动势______和内阻______(用字母k、b、表示):
【答案】(1)最左端 (2)R0
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
为了保护测量仪器,测量前应将滑动变阻器的滑片滑至最左端。
【小问2详解】
单刀双掷开关接a时
单刀双掷开关接b时,电阻箱R的示数等于2倍的示数,电压表保持半偏,此时流过电压表的电流为原来的一半
电压表和整体的总电阻为
电压表内阻
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
由图乙得
联立解得,
三、计算题,本题共3小题,15题8分,16题12分,17题16分,共36分。解答时应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确的写出数值和单位。
15. 如图所示,水平面上固定两根平行导轨,间距为L,导轨内部空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m,长为,电阻为的均匀金属棒恰好垂直对称静置在导轨上,如图中实线①所示,电源电动势为E,内阻也为R,闭合开关,导体棒恰好静止不动。重力加速度为g,其他处电阻忽略不计,求:
(1)金属棒所受安培力的大小;
(2)当将金属棒与导轨间夹角为静置如图中虚线②所示,闭合开关瞬间导体棒的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当闭合开关时,接入电路的电阻为R,根据闭合电路欧姆定律有
安培力为
联立解得
【小问2详解】
当垂直放置时,导体棒恰好静止不动,二力平衡
当夹角为时,接入电路的电阻为,根据闭合电路欧姆定律有
此时安培力为
由牛顿第二定律得
联立解得
16. 某如图所示的电路,电动势,内阻不计,定值电阻、、,电容器的电容,电动机的额定电压、内阻。闭合开关、,电动机恰好正常工作。求:
(1)电路中的总电流是多少;
(2)电动机的输出功率是多少;
(3)只断开,从断开到电路重新稳定,流过定值电阻的电荷量是多少?
【答案】(1)2A (2)3W
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关、,电动机恰好正常工作,则
电流,
总电流
【小问2详解】
电动机的输出功率是
【小问3详解】
断开前,根据串并联电路规律可知,上极板的电势为
下极板电势为
上、下极板电势差为
断开到电路重新稳定,上、下极板电势差为
根据
解得
17. 如图,平面内有两个匀强磁场,y轴左侧的磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小为,y轴右侧的磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为,和大小未知。质量为m、电荷量为的粒子,从x轴上A点以速度沿y轴正方向射入磁场,恰好能垂直y轴击中其上D点,若该粒子从O点以速度沿与x轴正方向成角射出,,经过磁场偏转后能击中D点,不计粒子重力。
(1)求k值大小;
(2)求粒子由O运动到D的时间可能值;
(3)若从x正半轴上M点以沿某方向发射该粒子,也恰好垂直y轴击中D点,求M距O点的距离。
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在磁场中运动,有
由题意因,则,由几何关系
所以
【小问2详解】
若粒子从y轴左侧击中D点,则有
其中即
因,即
解得·
所以,
(本题用反三角函数表示也给分,)
粒子由O到D的时间为
(反三角函数答案为)
若粒子从y轴右侧击中D点,则有
其中即
因,即
解得
所以,
粒子由O到D的时间为
【小问3详解】
设的方向与x轴正半轴的夹角为,如图所示
则有
求得,
M距O点的距离为
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